JP2007180658A - 携帯無線機 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも２つのアンテナを筐体内に内蔵するダイバーシティ型の携帯無線機において、２つのアンテナの干渉を容易に抑制することができる携帯無線機を提案する。
【解決手段】少なくとも２つのアンテナ３１，３２を有するダイバーシティ型の携帯無線機１００であって、２つのアンテナ３１，３２を筐体１内の一方端に配置すると共に、２つのアンテナ３１，３２のうち少なくとも一方のアンテナ３２の近傍に基準電位部を配置する。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数系統のアンテナを有するダイバーシティ型の携帯無線機に関する。

携帯電話機等の携帯無線機は、複数のアンテナを有し、このアンテナで受信した同一の受信信号について、電波状況の優れたアンテナの信号を優先的に用いたり、２つのアンテナの受信信号の合成の重み付けを変化させたりするダイバーシティ技術を適用した携帯無線機が普及しつつある。
また、携帯無線機では、デザイン上の要請等から、アンテナを筐体内に内蔵したものが主流になりつつある。例えば、折り畳み式の携帯電話機において、キー操作部を有する筐体内にアンテナを内蔵したものが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００３−８３２０号公報

ところで、ダイバーシティ型の携帯無線機では、２つのアンテナの距離が近接するとアンテナ間干渉が生じてアンテナ効率が劣化してしまうことから、２つのアンテナを十分に離す必要がある。
しかしながら、携帯無線機の小型化の要請から、２つのアンテナを近接した位置に配置せざるを得ない場合が少なくない。この場合、上述したように、２つのアンテナが干渉してアンテナ特性が低下してしまうという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、少なくとも２つのアンテナを筐体内に内蔵するダイバーシティ型の携帯無線機において、２つのアンテナを近接させた場合であっても、アンテナ干渉を容易に抑制することができる携帯無線機を提案することを目的とする。

本発明に係る携帯無線機では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
少なくとも２つのアンテナ（３１，３２）を有するダイバーシティ型の携帯無線機（１００）であって、前記２つのアンテナを筐体（１）内の一方端に配置すると共に、前記２つのアンテナのうち少なくとも一方のアンテナ（３２）の近傍に基準電位部（Ｇ）を配置した。

また、前記２つのアンテナ（３１，３２）のうち少なくとも一方のアンテナ（３２）を前記筐体（１）内に設けられた回路基板（５）上に実装すると共に、前記一方のアンテナの近傍に前記回路基板上に形成された基準電位部（Ｇ）を配置した。
また、前記基準電位部（Ｇ）は、前記一方のアンテナ（３２）が実装された第一面（５ａ）又は当該第一面とは反対側の第二面（５ｂ）において、前記一方のアンテナを取り囲むように配置した。
また、前記基準電位部（Ｇ）は、前記一方のアンテナ（３２）が実装された第一面（５ａ）とは反対側の第二面（５ｂ）において、前記一方のアンテナに対向する領域の一部又は全部を覆うように配置した。

本発明によれば以下の効果を得ることができる。
筐体内に配置されたダイバーシティ方式の２つのアンテナうち、一方のアンテナのアンテナ利得を、その近傍に配置する基準電位部により劣化させることで、他方のアンテナのアンテナ利得の劣化を低減させる。これにより、２つのアンテナが干渉して共にアンテナ利得が劣化してしまう事態を回避できる。
これにより、筐体内に２つのアンテナを近接配置したとしても、ダイバーシティ受信を良好に行うことが可能となる。また、アンテナ配置の自由度、延いては携帯無線機の設計の自由度が拡大されるので、携帯電話機の小型化、薄形化を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施形態に係る携帯無線機について図を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る携帯電話機１００の全体を示す外観斜視図である。
この携帯電話機１００は、ＣＤＭＡ２０００ １ｘ及びＣＤＭＡ２０００ １ｘ ＥＶＤＯ（Evolution Data Only）方式の電話機であって、ユーザによる操作を受け付けるキー操作部９等を備えた第一筐体１と、メインディスプレイ１２等を備えた第二筐体１１を備えており、第一筐体１と第二筐体１１とがそれぞれの一端に形成されたヒンジ部２を介して対向可能に折り畳めるように開閉自在に連結されている。
第一筐体１は、第一ケース部材３及び第二ケース部材４から構成されている。第一筐体１の内面１ａ（第二ケース部材４）には通話キーや終話キー等を有するキー操作部９が露出して設けられ、このキー操作部９の下方にマイクロフォン７が配置されている。第一筐体１の外面（第一ケース部材３）には、蓋部材３ａが設けられ、その内部に二次電池８が備えられている。
第二筐体１１には、その内面１１ａにメインディスプレイ１２が露出して配置され、このメインディスプレイ１２の上方にスピーカ１３が配置されている。
また、スピーカ１３の左右にはクッション材１４がそれぞれ突出した状態で取付けられており、このクッション材１４によって、第一筐体１と第二筐体１１とを閉作動させた際における第一筐体１と第二筐体１１との接触を緩和するようになっている。

図２は、携帯電話機１００の構成を示すブロック図である。
携帯電話機１００は、携帯電話機を統括的に制御するＣＰＵ等の制御部２１、キー操作部９、メインディスプレイ１２、マイクロフォン７及びスピーカ１３に接続されて音声信号を処理する音声処理部２２、無線通信部３０等を備えている。
無線通信部３０は、ダイバーシティ受信を行うものであって、送受信用アンテナ３１と受信用アンテナ３２を備える。送受信用アンテナ３１は、アンテナ３１，３２の切り替えを行う高周波スイッチ３３、アンテナ共用器３４、第一受信回路３５、送信回路３６を介して通信処理部３７に接続されている。受信用アンテナ３２は、高周波スイッチ３３及び第二受信回路３９を介して通信処理部３７に接続されている。
このような構成により、ＣＤＭＡ２０００ １ｘ ＥＶＤＯ方式にて、アンテナ３１，３２が不図示の基地局からの無線電波を受信すると、通信処理部３７はアンテナ３１，アンテナ３２を介して第一受信回路３５及び第二受信回路３９に入力された無線信号を合成して、その無線信号を処理するようになっている。
また、通信処理部３７は、送信回路３６、アンテナ共用器３４、高周波スイッチ３３及び送受信用アンテナ３１を介して基地局に無線信号を送信するようになっている。

図３は、第一筐体１の構成を示す分解斜視図である。
第一筐体１の内部には、回路基板５及びシールド板６が設けられている。
回路基板５には、集積回路、抵抗器、コンデンサー等の電子部品が実装され、それら部品間を接続する接続配線パターンが形成されている。更に、回路基板５には、受信用アンテナ３２が実装されている（図４，５参照）。
シールド板６は、電磁波等を遮断する板状の部材であって、回路基板５を挟んで二次電池８の反対側に配置されて回路基板５の表面５ａ（キー操作部９側の面）を覆っており、この表面５ａに実装された電子部品が電磁波等によって外乱を受けるのを防止するものである。
シールド板６は、回路基板５に対して複数箇所でネジ止めされると共に、回路基板５の基準電位（グランド）に電気的に接続される。そして、回路基板５及びこの回路基板５に取付固定されたシールド板６とは、対向状態で接合される第一ケース部材３と第二ケース部材４との間に挟持される。
なお、シールド板６のうち受信用アンテナ３２が設けられた部位は、非導電性としてあり、アンテナ特性に悪影響を与えないようになっている。

図４は、第一筐体１の先端部の組立状態を示す斜視図及び第一筐体１の先端部の断面図である。図５は、回路基板５に形成された基準電位パターンＧの配置を示す図である。
図４（ａ）に示すように、回路基板５は、第一筐体１の内部の先端部（一端部）の近傍まで配置されている。また、第一筐体１の内部の先端部には、送受信用アンテナ３１が配置（内蔵）されている。
図４（ｂ）に示すように、回路基板５における送受信用アンテナ３１の近傍には、受信用アンテナ３２が実装されている。そして、受信用アンテナ３２が実装された回路基板５の表面５ａには、受信用アンテナ３２の近傍に基準電位パターンＧが形成されている。

送受信用アンテナ３１及び受信用アンテナ３２は、同一周波数帯又は近傍の周波数帯にアンテナ利得を有している。このようなアンテナ３１，３２が近接配置されると、アンテナ３１，３２同士が互いに電磁的に結合してしまうことで、アンテナ利得が互いに劣化してしまう。つまり、アンテナ３１，３２同士が結合してしまう現象が発生し、互いに送信電波や受信電波が分散されてしまい、単体で使用する場合に比べてもアンテナ利得が劣化する。
そこで、図５に示すように、受信用アンテナ３２の近傍には、基準電位パターンＧを配置する。これにより、受信用アンテナ３２のアンテナ利得は劣化してしまうが、受信用アンテナ３２のアンテナ利得が劣化することにより、送受信用アンテナ３１のアンテナ利得の劣化が低減される。すなわち、受信用アンテナ３２のアンテナ利得を予め劣化させておくことにより、受信用アンテナ３２と送受信用アンテナ３１との干渉が抑えられて、送受信用アンテナ３１のアンテナ利得の劣化が低減される。
なお、受信用アンテナ３２の近傍に基準電位パターンＧを近づけると、放射が遮断されたり、又は基準電位パターンＧとの結合によりアンテナとして機能しなくなったりするため、許容できる範囲で、適宜、基準電位パターンＧを配置設定すればよい。

図６は、基準電位パターンＧの他の配置例を示す図である。
回路基板５の表面５ａに実装された受信用アンテナ３２の近傍に配置される基準電位パターンＧの形状としては、以下のような例であってもよい。
例えば、図６（ａ）に示すように、回路基板５の表面５ａに実装された受信用アンテナ３２を取り囲むように基準電位パターンＧを配置してもよい。また、図６（ｂ）に示すように、回路基板５の裏面５ｂであって、受信用アンテナ３２に対応する位置に近傍する位置に基準電位パターンＧを配置してもよい。また、図６（ｃ）に示すように、回路基板５の裏面５ｂであって、受信用アンテナ３２に対応する位置に基準電位パターンＧを配置してもよい。
いずれの場合であっても、基準電位パターンＧの面積、受信用アンテナ３２からの距離等の条件により、受信用アンテナ３２のアンテナ利得の劣化の程度が規定される。また、受信用アンテナ３２のアンテナ利得の劣化の程度は、送受信用アンテナ３１と受信用アンテナ３２との距離に応じて決定される。なお、基準電位パターンＧが送受信用アンテナ３１のアンテナ利得を劣化させないように、その配置を決定することが好ましい。

以上のように、本実施形態の携帯電話機１００によれば、受信用アンテナ３２のアンテナ利得を予め劣化させておくことにより、受信用アンテナ３２と送受信用アンテナ３１との干渉が抑えられ、これにより、送受信用アンテナ３１のアンテナ利得の劣化が低減される。
したがって、携帯電話機１００は、２つのアンテナ３１，３２を用いたダイバーシティ受信を良好に行うことが可能となる。また、２つのアンテナ３１，３２を１つの筐体１内において近接配置させることができるので、携帯電話機１００の小型化、薄形化を図ることが可能となる。

なお、上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

ダイバーシティ受信の方式としては、上述した実施形態、すなわち複数のアンテナの受信信号のＳ／Ｎ比などを比較して、通信処理部３７において各受信信号の重み付けを最適化することによって受信を行うＣＤＭＡ２０００ ＥＶＤＯにおいて説明したが、
例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ ＨＳＤＰＡ（High Speed Data Packet Access）にも適用することができる。

また、２つのアンテナ３１，３２が内蔵される筐体としては、第一筐体１に限らず、第二筐体１１であってもよい。
また、筐体の先端部に限らず、測端部等であってもよい。いずれの場合であっても、２つのアンテナ３１，３２が近接しており、アンテナ間干渉が発生する場合であれば、本発明を適用することが可能である。

また、上述した実施形態では、携帯電話機１００について説明したが、これに限らない。ダイバーシティ受信を行う無線部を備える携帯電子機器であれば、例えばＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などであってもよい。

本発明の実施形態に係る携帯電話機１００の全体を示す外観斜視図である。 携帯電話機１００の構成を示すブロック図である。 第一筐体１の構成を示す分解斜視図である。 第一筐体１の先端部の組立状態を示す斜視図及び断面図である。 基準電位パターンＧの配置を示す図である。 基準電位パターンＧの他の配置例を示す図である。

符号の説明

１…第一筐体
５…回路基板
５ａ…表面（第一面）
５ｂ…裏面（第二面）
３１…送受信用アンテナ
３２…受信用アンテナ
Ｇ…基準電位パターン（基準電位部）

Claims (4)

1. 少なくとも２つのアンテナを有するダイバーシティ型の携帯無線機であって、
   前記２つのアンテナを筐体内の一方端に配置すると共に、前記２つのアンテナのうち少なくとも一方のアンテナの近傍に基準電位部を配置したことを特徴とする携帯無線機。
2. 前記２つのアンテナのうち少なくとも一方のアンテナを前記筐体内に設けられた回路基板上に実装すると共に、前記一方のアンテナの近傍に前記回路基板上に形成された基準電位部を配置したことを特徴とする請求項１に記載の携帯無線機。
3. 前記基準電位部は、前記一方のアンテナが実装された第一面又は当該第一面とは反対側の第二面において、前記一方のアンテナを取り囲むように配置されることを特徴とする請求項２に記載の携帯無線機。
4. 前記基準電位部は、前記一方のアンテナが実装された第一面とは反対側の第二面において、前記一方のアンテナに対向する領域の一部又は全部を覆うように配置されることを特徴とする請求項２に記載の携帯無線機。
   
   
   
   

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